Sequência de eventos

A erosão hídrica envolve três eventos sequenciais (Bertoni & Lombardi Neto, 2010):

1. Desagregação - impacto da gota de chuva no solo
2. Transporte - escoamento superficial arrasta partículas
3. Deposição - sedimentação quando a energia diminui

Balanço sedimentar

Se a capacidade de transporte > sedimentos disponíveis → erosão dos canais

Se os sedimentos disponíveis > capacidade de transporte → deposição

(Santos, 2015)

Diagrama do ciclo erosivo em estradas

flowchart TD
    A[Precipitação] --> B[Impacto das gotas no solo]
    B --> C[Desagregação de partículas]
    A --> D[Escoamento superficial]
    D --> E{Estrada rural?}
    E -->|Sim| F[Concentração do fluxo<br>nos canais laterais]
    E -->|Não| G[Escoamento difuso]
    F --> H[Transporte de sedimentos]
    H --> I[Bacia de Captação]
    I --> J[Retenção de sedimentos]
    I --> K[Infiltração da água]
    J --> L[Recarga do lençol freático]
    K --> L
    H --> M[Sem bacia → Erosão a jusante]
    M --> N[Assoreamento de rios/nascentes]
    
    style I fill:#034EA2,color:#fff
    style J fill:#FDB913,color:#034EA2
    style K fill:#FDB913,color:#034EA2
    style L fill:#2E7D32,color:#fff
    style M fill:#ED1C24,color:#fff
    style N fill:#ED1C24,color:#fff

Medição com infiltrômetro de anel

A VIB é a taxa constante de infiltração após a saturação superficial do solo (Bernardo et al., 2008):

Equipamento: dois anéis concêntricos (∅ 20 e 40 cm, 15 cm de altura)

Procedimento:

1. Cravar os anéis concentricamente no solo
2. Preencher ambos com água
3. Medir a descida da lâmina d’água no anel interno
4. Registrar em intervalos (1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 30… min)
5. Determinar a taxa quando estabilizada = VIB

Classificação da VIB

Relação com o dimensionamento

A VIB influencia diretamente:

• O tempo de esvaziamento da bacia
• O volume necessário para armazenamento
• A frequência de manutenção (dragagem)

Técnica de implantação

Segundo Griebeler (2002), a técnica consiste em:

1. Escavação do solo nas áreas marginais às estradas
2. Conformação do reservatório para captar e armazenar água
3. Compactação dos taludes internos
4. Conexão com os canais laterais da estrada

Equipamentos necessários

Geometria típica

As bacias podem ser:

• Trapezoidais (mais comum)
• Semicirculares (barraginhas)
• Retangulares (simplificação)

Formato trapezoidal (seção transversal)

      ←───── Berma ─────→
     ╱                     ╲
    ╱   ←── Talude ──→      ╲
   ╱                          ╲
  ╱         ←── Base ──→       ╲
  ════════════════════════════════
         (fundo da bacia)

Levantamento de campo

1. Aerofotogrametria com drone (ex.: DJI Phantom 4 PRO) + receptor GNSS-RTK
2. Georreferenciamento de pontos de apoio (mínimo 3 GCPs)
3. Geração do MDT (Modelo Digital de Terreno) no Agisoft Metashape
4. Mapa de declividade no QGIS (5 classes: 0-3, 3-8, 8-20, 20-45, >45%)
5. Identificação dos trechos críticos da estrada
6. Classificação dos solos por trincheira ou tradagem

Dados necessários

Descrição do solo

Obtenção de imagens

(Almeida et al., 2020)

Procedimentos

1. Definir o espaçamento entre bacias com base na declividade
2. Marcar os pontos de implantação com estacas
3. Verificar a cota de fundo em relação ao canal da estrada
4. Garantir que a entrada da bacia coincida com o ponto de descarga do canal lateral
5. Demarcar o perímetro da escavação com cal ou estacas

Critérios de locação

Diagrama de implantação (vista superior)

    ════════════════════════════════════════
    ║          ESTRADA RURAL             ║
    ════════════════════════════════════════
         │                    │
         │  Canal lateral     │  Canal lateral
         │                    │
         ▼                    ▼
    ┌─────────┐          ┌─────────┐
    │ BACIA 1 │          │ BACIA 2 │
    │  (V m³) │          │  (V m³) │
    └─────────┘          └─────────┘
    
    ←── Espaçamento (E) ──→

Sequência de construção

1. Escavar com retroescavadeira na geometria projetada
   • Profundidade: conforme dimensionamento (1-2 m)
   • Inclinação dos taludes: 1:1 a 1:1,5
2. Depositar o solo escavado na borda a jusante
   • Forma um pequeno dique adicional
   • Aumenta a capacidade efetiva
3. Conformar o fundo da bacia
   • Relativamente plano para maximizar infiltração
   • Leve inclinação para concentrar sedimentos
4. Construir o vertedouro de emergência
   • Saída controlada para eventos extremos
   • Evita transbordamento e colapso dos taludes
5. Conectar a entrada ao canal lateral da estrada
   • Transição suave para evitar erosão no ponto de entrada

Sequência construtiva

flowchart TD
    A[Escavação com<br>retroescavadeira] --> B[Deposição do solo<br>na borda jusante]
    B --> C[Conformação do<br>fundo da bacia]
    C --> D[Construção do<br>vertedouro de emergência]
    D --> E[Conexão com canal<br>lateral da estrada]
    E --> F[Compactação dos<br>taludes internos]
    F --> G[Instalação de pinos<br>de monitoramento]
    
    style A fill:#034EA2,color:#fff
    style B fill:#034EA2,color:#fff
    style C fill:#034EA2,color:#fff
    style D fill:#FDB913,color:#034EA2
    style E fill:#FDB913,color:#034EA2
    style F fill:#FDB913,color:#034EA2
    style G fill:#ED1C24,color:#fff

Objetivo

Investigar a deposição de sedimentos no fundo das bacias, caracterizando o material retido quanto à granulometria e composição.

Procedimento de coleta

1. Coletar amostras com amostrador Van Veen na linha do talvegue
2. Acondicionar em sacos plásticos
3. Secar em laboratório à temperatura ambiente
4. Peneirar em agitador mecânico (jogo de peneiras):

Classificação granulométrica

• Classificação conforme NBR 6502/95 (Rochas e solos)
• Proporção relativa de areia, silte e argila pelo método do densímetro de Bouyoucos (1927)

Umidade gravimétrica do solo

Amostras indeformadas em anéis volumétricos nas profundidades: 0-10, 10-20 e 20-30 cm.

Ciclo de manutenção

As bacias de captação exigem manutenção periódica para manter a capacidade de armazenamento:

1. Inspeção visual - verificar taludes, entrada e vertedouro
2. Medição do nível de sedimentos - pinos ou régua
3. Dragagem - retirada do material depositado quando atingir 50-70% da capacidade
4. Reparo de taludes - erosão lateral, desmoronamentos
5. Desobstrução da entrada - manter conexão com o canal
6. Verificação do vertedouro - garantir funcionamento em eventos extremos

Frequência recomendada

Destinação do material dragado

Trechos prioritários

A sobreposição dos mapas temáticos permite identificar os trechos de estrada com maior necessidade de bacias:

Integração SIG

A utilização do QGIS permite cruzar camadas (declividade × solo × cobertura × drenagem) para gerar um mapa de prioridade para implantação das bacias.

Quadro-síntese do estudo de caso

flowchart TD
    A[Levantamento com drone<br>+ imagens Planet] --> B[MDT + Ortomosaico]
    B --> C[Mapa de Declividade]
    B --> D[Mapa de Uso do Solo]
    B --> E[NDVI]
    C --> F[Mapa Pedológico]
    C --> G[Cruzamento SIG]
    D --> G
    E --> G
    F --> G
    G --> H[Mapa de Prioridade<br>para Bacias]
    H --> I[Dimensionamento]
    I --> J[Implantação]
    J --> K[Monitoramento]
    
    style H fill:#ED1C24,color:#fff
    style I fill:#034EA2,color:#fff
    style J fill:#034EA2,color:#fff
    style K fill:#FDB913,color:#034EA2

Exercício em grupo

Critérios de avaliação

Referências sugeridas

• Pruski et al. (1997) - Dimensionamento de terraços
• Griebeler (2002) - Redes de drenagem e bacias
• Pires & Souza (2006) - Práticas mecânicas de conservação
• Casarin & Oliveira (2009) - Bacias em estradas rurais
• Fiener, Auerswald & Weigand (2005) - Eficiência de bacias
• Carvalho (2017) - Umidade e vida útil de bacias
• Bertoni & Lombardi Neto (2010) - Conservação do solo